李俊财 王健

摘 要：通过使用 Matlab/simulink 软件，搭建仿真程序，实现对各种横侧向运动的模拟情况下的飞行器模型进行仿真。利用水平无侧滑飞行条件φ=β≡0 和p=r≡0，可以将飞行器运动方程解耦为不依赖于纵向运动方程的横侧向方程。对该方程，进行小扰动线性化，可以获得关于飞行器横侧向的线性动态方程。

关键词：线性动态方程;特征值;仿真引言

横航向小扰动方程的矩阵形式

飞机是一个气动力学的产物，由于其运动环境的特殊性，做出实物实验的可能性低且成本较高，目前国内外都通过软件仿真的形式来获得其在特定条件下的运动数据，本文就基于小扰动线性模型的横侧向各种模态特性进行分析。

1 飞机纵向运动的各种模态

飞机的横侧向运动有滚转模态、螺旋模态和荷兰滚模态。

（1）滚转模态

滚转收敛模态是快速收敛的非周期运动。对应特征方程绝对值最大的实根，该模态是快速收敛的非周期运动。对于一般飞机，正迎角下往往具有较大的滚转阻尼，而绕 ox 轴的惯性矩却是三个自由度最小的，使飞机受扰动时引起的滚转角速度很快在气动阻尼力矩作用下消失。

（2）螺旋模态

飞行器在飞行过程中，横侧向容易发生的一种不稳定状态，学术上称为螺旋模态。这种运动模态的时间常数（周期）很大，是一种缓慢收敛或发散的运动，对飞机有一定的影响，应作为飞机设计的一项标准。

（3）荷兰滚模态

荷兰滚模态也称为振荡模态，是横航向动稳定性的三种典型模态之一，对应于横航向小扰动运动方程的一对复根。……